Le temperature sempre maggiori potrebbero provocare mutazioni inaspettate del terreno.
La terra sotto le nostre principali città si sta riscaldando e ciò potrebbe danneggiare edifici, ponti e il sistemi di trasporto. Basta chiederlo a qualsiasi passeggero che si trova ad affrontare il caldo nella metropolitana di Londra o di New York City. Man mano che il calore si diffonde nel terreno, aumenta la temperatura del suolo, un fenomeno che secondo nuova ricerca causa il leggero spostamento del suolo. La ricerca è stata realizzata per il distretto di Chicago Loop e si basa su tre anni di dati raccolti da una rete di sensori di temperatura wireless. A realizzare lo studio è stato l’ingegnere civile Alessandro Rotta Loria della Northwestern University in Illinois realizzando un modello computerizzato 3D per simulare l’impatto dell’aumento delle temperature sull’ambiente sotterraneo. Le sue simulazioni riguardano un periodo storico che va dal 1951 (l’anno in cui Chicago ha completato i suoi tunnel della metropolitana) si proiettano nel futuro, nel 2051 rivelando “un impatto silenzioso, ma potenzialmente problematico delle isole di calore urbane sotterranee sulle prestazioni delle strutture e delle infrastrutture civili“, scrive Rotta Loria. Il calore può provocare lenti spostamenti, assestamenti ed addirittura sprofondamenti man mano che il suolo si secca compattandosi. A parte i trafficati tunnel della metropolitana, quel calore proviene dalle condutture sotterranee e dai cavi elettrici che attraversano le nostre città; il terreno è costellato di fondazioni di edifici e parcheggi che emanano anche calore. Mentre tutti gli ambienti costruiti assorbono il calore dal sole, i sedimenti di argilla a grana fine come quelli sotto Chicago sono particolarmente inclini a restringersi o gonfiarsi con il calore e l’acqua. È improbabile che gli edifici crollino a causa delle lente deformazioni legate al calore, afferma Rotta Loria, ma sottili cambiamenti del sottosuolo di pochi millimetri possono sollecitare o mobilizzare le fondamenta e influire sulla durata o sulle prestazioni dei materiali delle costruzioni nel tempo.
“Il terreno a Chicago si sta deformando a causa delle variazioni di temperatura e nessuna struttura o infrastruttura civile esistente è progettata per resistere a queste variazioni”, spiega Rotta Loria che ha scoperto che le temperature del suolo di Chicago si stanno attualmente riscaldando a circa 0,14 °C all’anno. “Sebbene questo fenomeno non sia necessariamente pericoloso per la sicurezza delle persone, influenzerà le normali operazioni quotidiane dei sistemi di fondazione e delle infrastrutture civili in generale“. Gli scienziati conoscono i cambiamenti climatici sotterranei (o isole di calore sotterranee) da alcuni decenni, registrando punti caldi nel suolo e nelle acque sotterranee sotto città come Amsterdam, Istanbul, Nanchino e Berlino. Nello studio di Rotta Loria ha trovato maggiori variazioni della temperatura del suolo nella parte settentrionale della città, a maggiore densità abitativa, rispetto alla sua estremità meridionale con meno costruzioni. Facendo una media nell’intero distretto, le temperature all’interno di distinti strati di suolo variavano di circa 1-5 °C. A seconda del tipo di suolo, le temperature più calde hanno causato spostamenti di 8-12 millimetri sotto vari edifici, ha rilevato la modellazione. Mentre pochi millimetri possono sembrare piccoli e gli edifici sono progettati per tollerare una certa flessibilità, gli edifici più vecchi e altre infrastrutture non sono stati costruiti per resistere alle variazioni di temperatura osservate oggi, afferma Rotta Loria. “È molto probabile che il cambiamento climatico sotterraneo abbia già causato crepe ed eccessivi cedimenti delle fondamenta che non abbiamo associato a questo fenomeno perché non ne eravamo consapevoli“, afferma. Mentre tagliare le emissioni per ridurre le temperature globali allevierebbe sicuramente la tensione, alcune città stanno sperimentando l’utilizzo del calore di scarto dei sistemi di trasporto come la metropolitana di Parigi per riscaldare condomini e sistemi di acqua calda. Chiamato riciclaggio del calore, gli scienziati affermano che è un’idea fattibile che potrebbe diventare sempre più necessaria man mano che il mondo si riscalda e le nostre città si espandono. “I cambiamenti climatici sotterranei in corso dovrebbero essere mitigati per evitare impatti indesiderati su strutture e infrastrutture civili in futuro“, conclude Rotta Loria nel documento. Lo studio è stato pubblicato su Communications Engineering.
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